專利名稱：一種用于室內(nèi)變電站可自然通風(fēng)的薄型降噪結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境工程專業(yè)噪聲控制領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于室內(nèi)變電站可自然通風(fēng)的薄型降噪結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
城市環(huán)境污染問(wèn)題是近年來(lái)社會(huì)各界廣泛關(guān)心的熱門話題，并且越來(lái)越受到人們的關(guān)注，其中噪聲污染又是城市環(huán)境污染中最突出的問(wèn)題之一。近年來(lái)，由于城市區(qū)域的不斷擴(kuò)大以及城市電網(wǎng)發(fā)展的需要，一些室內(nèi)變電站有時(shí)要建筑在靠近居民區(qū)或直接建筑在居民區(qū)內(nèi)，于是室內(nèi)變電站噪聲的問(wèn)題就顯得尤為突出了。變電站噪聲主要來(lái)自各類帶電設(shè)備，其中以變壓器的影響最為顯著，因此變電站主要聲源為變壓器。變壓器產(chǎn)生的電磁噪聲基頻為供電頻率的2倍，一般為100Hz，除基頻外亦有高次諧波成分，但諧波成分的影響不明顯。由于變壓器的電磁噪聲峰值主要集中在低頻段，其穿透力強(qiáng)，傳播距離遠(yuǎn)，危害面廣給噪聲控制帶來(lái)一定的技術(shù)難度。目前現(xiàn)有降噪技術(shù)常從兩個(gè)方面采取措施一是降低變壓器本身的噪聲，即控制噪聲源；二是在變壓器外部采取消聲或隔聲的措施。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于已經(jīng)定型出廠的變壓器，通過(guò)改造降低噪聲是較困難的，或即使實(shí)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)性也極差。如果變壓器噪聲不變，但采取有效的消聲降噪措施，廠界噪聲有可能降低。而散熱通風(fēng)口作為噪聲向外擴(kuò)散的主要途徑，對(duì)于變壓器低頻大波長(zhǎng)聲波控制效果也十分有限。由于低頻聲波在空氣中衰減很困難，為了削減低頻噪聲不得不采取大幅增加消聲結(jié)構(gòu)厚度的方法，這在多數(shù)項(xiàng)目中由于受空間、外觀限制往往無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種具有一定消聲量，較小阻力系數(shù)，較好結(jié)構(gòu)性能的用于室內(nèi)變電站可自然通風(fēng)的薄型降噪結(jié)構(gòu)，使變壓器噪聲在通風(fēng)散熱的同時(shí)得到有效衰減。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種用于室內(nèi)變電站可自然通風(fēng)的薄型降噪結(jié)構(gòu)，其特征在于，該結(jié)構(gòu)包括外框架、消聲單元、通風(fēng)通道及支撐架，所述的消聲單元、通風(fēng)通道及支撐架構(gòu)成一個(gè)整體，位于外框架的內(nèi)側(cè)，所述的消聲單元設(shè)在支撐架內(nèi)，消聲單元與支撐架之間形成通風(fēng)通道，所述的外框架有利于通風(fēng)口處的快速安裝。薄型降噪結(jié)構(gòu)的總厚度在200 400mm。所述的消聲單元的形狀為橢圓形、梭形或流線形，保證降噪結(jié)構(gòu)的自然通風(fēng)，減少空氣阻力。所述的消聲單元為由穿孔板或微穿孔板結(jié)構(gòu)組合形成的多腔深復(fù)合往復(fù)振蕩耗能結(jié)構(gòu)，上述往復(fù)振蕩耗能結(jié)構(gòu)可以參考200510029071. 5所公開的技術(shù)。變電站的自然通風(fēng)散熱過(guò)程是這樣進(jìn)行的。變電站外部的冷空氣經(jīng)下部的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入站內(nèi)后，被變壓器產(chǎn)生的熱量加熱為熱空氣，氣體的熱壓促使熱空氣從變電站頂部出風(fēng)口排出，此時(shí)，冷空氣從進(jìn)風(fēng)口不斷地補(bǔ)充，從而使變壓器機(jī)組降溫冷卻，達(dá)到自然通風(fēng)循環(huán)散熱的目的。為了在自然散熱的同時(shí)達(dá)到降噪效果，需附進(jìn)出風(fēng)口進(jìn)行降噪處理。聲波在通風(fēng)通道內(nèi)傳播時(shí)常伴隨氣流，而氣流速度大小與方向的不同，導(dǎo)致氣流對(duì)降噪性能的影響程度也不同，通常流速越高，氣流對(duì)降噪性能的影響就越大。當(dāng)本發(fā)明的降噪結(jié)構(gòu)安裝在進(jìn)氣口處時(shí)，氣流方向與聲傳播方向相反，根據(jù)矢量疊加原理，聲波的傳播速度得到抑制；又由于降噪結(jié)構(gòu)的安裝縮減了流通截面積，進(jìn)氣流速明顯提高，導(dǎo)致聲波傳播過(guò)程中的衰減系數(shù)增大。而當(dāng)本發(fā)明的降噪結(jié)構(gòu)安裝在出氣口處時(shí)，當(dāng)氣流方向與聲傳播方向相同，但是由于氣流在通道中的流動(dòng)速度并不均勻，在同一截面上，通道中央流速最高，離開中心位置越遠(yuǎn)流速越低，在靠近壁面處流速近似為零。根據(jù)折射原理，聲波要向管壁彎曲，導(dǎo)致聲波與消聲單元接觸機(jī)會(huì)增加。
但主變室內(nèi)的無(wú)規(guī)入射聲波作用到本發(fā)明降噪結(jié)構(gòu)的消聲單元表面后，由于消聲單元的表面設(shè)計(jì)為穿孔結(jié)構(gòu)，使無(wú)規(guī)入射的聲波能大量進(jìn)入，又由于消聲單元獨(dú)有的往復(fù)振蕩結(jié)構(gòu)特性，使得聲波一旦進(jìn)入則很難逃逸而“陷”在其間被迫作往復(fù)振蕩，并在往復(fù)振蕩中逐漸消耗掉能量，從而實(shí)現(xiàn)了在很寬的頻譜范圍內(nèi)的對(duì)入射聲波的高效消能吸收。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了小尺寸結(jié)構(gòu)對(duì)低頻聲波的有效衰減，可作為城區(qū)室內(nèi)變電站噪聲污染的應(yīng)急處理裝置。大量測(cè)試表明，其降噪效果優(yōu)良，對(duì)中、低頻聲波的設(shè)計(jì)降噪尤其顯著，300mm厚的降噪結(jié)構(gòu)在100 200Hz的頻段范圍內(nèi)降噪量可達(dá)到10 15dB。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1為外框架、2為消聲單元、3為通風(fēng)通道、4為支撐架。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例I一種用于室內(nèi)變電站可自然通風(fēng)的薄型降噪結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖1-2所示，該結(jié)構(gòu)包括外框架I、消聲單元2、通風(fēng)通道3及支撐架4，其中，消聲單元2、通風(fēng)通道3及支撐架構(gòu)4成一個(gè)整體，位于外框架I的內(nèi)側(cè)，消聲單元2設(shè)在支撐架4內(nèi)，消聲單元2與支撐架4之間形成通風(fēng)通道3，消聲單元2為由穿孔板或微穿孔板結(jié)構(gòu)組合形成的多腔深復(fù)合往復(fù)振蕩耗能結(jié)構(gòu)，為保證降噪結(jié)構(gòu)的自然通風(fēng)，減少空氣阻力，消聲單元2的形狀為橢圓形、梭形或流線形，本實(shí)施例中消聲單元2為梭形，外框架I有利于通風(fēng)口處的快速安裝，整個(gè)薄型降噪結(jié)構(gòu)的總厚度為300mm。實(shí)施例2某35kV室內(nèi)變電站，主變電站下部進(jìn)風(fēng)口與廠界圍墻僅2m距離，在噪聲控制設(shè)計(jì)中，仍然沿用主變電站室自然熱壓散熱的方式，在變壓器室大門底部的進(jìn)風(fēng)口處外焊薄型降噪結(jié)構(gòu)。該薄型降噪結(jié)構(gòu)厚度為400_，消聲單元為橢圓形的雙層微穿孔復(fù)合往復(fù)振蕩結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)為外面板為3%穿孔率，內(nèi)面板為I %穿孔率，內(nèi)部背板隔聲量為20dB。經(jīng)處理，該進(jìn)風(fēng)口處的聲壓級(jí)由原來(lái)的66. 6dB (A)降到55. IdB (A)，廠界聲壓級(jí)由原來(lái)的54. 4dB (A)降到46. IdB (A),達(dá)到國(guó)家相應(yīng)聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例3某室內(nèi)變電站，其主變室后方天井直通樓頂出風(fēng)口，樓頂出風(fēng)口正對(duì)變電站臨近小區(qū)的5樓住戶，引起噪聲污染投訴。為此，在該主變室頂部的出風(fēng)百葉窗處設(shè)置薄形降噪結(jié)構(gòu)。該薄型降噪結(jié)構(gòu)厚度為200mm，消聲單元為梭形的穿孔板復(fù)合往復(fù)振蕩結(jié)構(gòu)，外面板穿孔率為12%，內(nèi)往復(fù)振蕩結(jié)構(gòu)穿孔率為5%，背板隔聲量為20dB。治理后經(jīng)測(cè)試，該出風(fēng)口處的聲壓級(jí)由原來(lái)的60. 4dB(A)降到54. 8dB(A)，其中IOOHz低頻峰值處的降噪量達(dá)到IOdB(A)。實(shí)施例4某室內(nèi)變電站，為了有效控制主變室進(jìn)風(fēng)口向外輻射的低頻噪聲，在其原有進(jìn)風(fēng)口外膨脹螺栓快速安裝薄形降噪結(jié)構(gòu)。該薄型降噪結(jié)構(gòu)厚度為300_，消聲單元為流線形的微穿孔板復(fù)合往復(fù)振蕩結(jié)構(gòu)，流通面積為55%，靜壓損失250Pa，外面板穿孔率為2%，背板隔聲量為25dB。治理后經(jīng)測(cè)試，該進(jìn)風(fēng)口處的降噪量在200Hz頻率處的降噪量達(dá)到15dB(A)。實(shí)施例5薄型降噪結(jié)構(gòu)厚度為300mm，消聲單元為橢圓形的微穿孔板復(fù)合往復(fù)振蕩結(jié)構(gòu)，流通面積為45%，靜壓損失250Pa，外面板穿孔率為3%，背板隔聲量為25dB。經(jīng)測(cè)試該降噪結(jié)構(gòu)的插入損失，數(shù)據(jù)如下表所示表I
權(quán)利要求
1.一種用于室內(nèi)變電站可自然通風(fēng)的薄型降噪結(jié)構(gòu)，其特征在于，該結(jié)構(gòu)包括外框架(I)、消聲單元(2)、通風(fēng)通道(3)及支撐架(4)，所述的消聲單元(2)、通風(fēng)通道(3)及支撐架(4)構(gòu)成一個(gè)整體，位于外框架(I)的內(nèi)側(cè)，所述的消聲單元(2)設(shè)在支撐架(4)內(nèi)，消聲單元(2)與支撐架(4)之間形成通風(fēng)通道(3)，所述的外框架(I)安裝在通風(fēng)口處。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于室內(nèi)變電站可自然通風(fēng)的薄型降噪結(jié)構(gòu)，其特征在于，薄型降噪結(jié)構(gòu)的總厚度在200 400mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于室內(nèi)變電站可自然通風(fēng)的薄型降噪結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的消聲單元(2)的形狀為橢圓形、梭形或流線形。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于室內(nèi)變電站可自然通風(fēng)的薄型降噪結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的消聲單元(2)為由穿孔板或微穿孔板結(jié)構(gòu)組合形成的多腔深復(fù)合往復(fù)振蕩耗能結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于室內(nèi)變電站可自然通風(fēng)的薄型降噪結(jié)構(gòu)，由外框架(1)、消聲單元(2)、通風(fēng)通道(3)、支撐架(4)構(gòu)成，消聲單元(2)、通風(fēng)通道(3)和支撐架(4)構(gòu)成一個(gè)整體，位于外框架(1)的內(nèi)側(cè)，外框架(1)有利于通風(fēng)口處的快速安裝。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能在散熱通風(fēng)的同時(shí)對(duì)聲波進(jìn)行有效衰減，適用于任何需同時(shí)散熱通風(fēng)和噪聲控制的場(chǎng)所和環(huán)境。
文檔編號(hào)H02B1/56GK102629739SQ201210103439
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月10日
發(fā)明者劉玲, 楊軍偉, 蔡偉民, 蔡俊 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)